在骺软骨边缘

lymphatics in cartilage canals of fetal tibial epiphysis

wang fuchuan, zhang guochuan, lin weifeng, et al

(department of orthopaedic surgery,xingtai people's hospital, hebei , china)

【abstract】 objective to study the distribution of lymphatics in the cartilage canals in the proximal tibial epiphysis.methods histological study, transmission electro-microscopy and histochemical study of 5' nucleotidase activity of endothelium were carried out on specimens of proximal tibial epiphysis from 8, 22 and 29 week fetuses and neonates.results no cartilage canal was detected in the epiphysis from the 8 week-old fetus. small number of cartilage canal started to appear by 14 weeks. the number increased by 22 weeks and reached maximum by 29 weeks. the pattern of the canals was centripetal and arborescent with non-communicating blind ends. in neonates, the cartilage canals decreased in number and communicated with one another. secondary ossification centre appeared. the cartilage canals contained arterioles, venules and capillaries. one fifth of the canals contained lymphatics, with thin overlapping endothelium and no basement membrane. anchoring filaments were found connecting the lymphatic endothelium and collagenous fibres, especially around proliferating zone and the centre of epiphysis.conclusion the fetal tibial epiphyseal cartilage canals contains lymphatics, which may be a important part of cartilage canal.

【key words】 bone development; cartilage; lymph; microscopy,electron

近年有学者报道人椎间盘软骨板和膝半月板中存在淋巴管,改变了软骨中没有淋巴系统的传统观念,并认为淋巴管具有维持组织的生物力学特性、参与软骨损伤愈合的功能[1,2],为软骨疾病的研究提出了新课题

长骨骨骺软骨管中淋巴管的形态特征

中华小儿外科杂志 2000年第2期第21卷 临床研究

作者:王福川 张国川 林伟枫 丁宁 关晓晖 林振福

单位:王福川( 邢台,河北省邢台市人民医院)关晓晖( 邢台,河北省邢台市人民医院)张国川(河北医科大学第三医院小儿骨科)林伟枫(河北医科大学第三医院小儿骨科)林振福(河北医科大学第三医院小儿骨科)丁宁(河北中医学院组织胚胎学教研室)

关键词: 骨发育;软骨;淋巴;显微镜检查;电子

【摘要】 目的 研究骨骺中软骨管与淋巴管的结构和分布,并探讨它们之间的关系方法 8、14、22、29周死胎和死亡新生儿胫骨近端骨骺,用he、改良的5-核苷酸酶组化染色方法及透射电镜观察结果 胎儿8周时无软骨管出现,14周时数目较少,22周时增多,29周时最多,分支复杂,向心性走行,呈“枯树枝”样结构,末端分支为盲端,彼此之间互不吻合新生儿次级骨化中心已经出现,软骨管数目减少,生长板内可见交通软骨管软骨管由软骨膜和交叉韧带附着处长入,多由微动脉、微静脉、毛细血管和疏松结缔组织组成,1/5的软骨管尚含有淋巴管毛细淋巴管多分布于骺近中心和生长板的静止带,由单层内皮细胞构成,基底膜缺如,无周细胞,内皮重叠连接,有锚丝同外周的胶原纤维相连结论 胎儿胫骨近端骨骺中存在淋巴管,淋巴管是软骨管的重要组成部分然而,截止目前尚没有骨骺软骨淋巴系统的报道,本研究用组织化学方法及透射电镜探讨这一问题,同时阐明淋巴管与软骨管的关系

材料与方法

材料

8周、14周、22周、29周死胎和死亡新生儿胫骨近端骨骺萘酚as-bi、固红tr(sigma公司)

方法

1.大体标本 矢状面切取全骺1.0mm厚切片,质量分数为10%甲醛固定,nikonmicroscope-fax显微摄像,放大4倍

2.he染色 标本离体后,质量分数为10%甲醛固定7d,edta脱钙30d,常规脱水、石蜡包埋、切片,he染色,普通光镜观察

3.组织化学染色 5’-核苷酸酶反应和碱性磷酸酶反应组织化学染色,冰冻切片,体积分数为4%的甲醛固定2min溶有5mmmgso4,2mmpb(no3)2135mm蔗糖和2mmamp的0.2mtrismaleate(顺丁烯二酸)缓冲液(ph7.2),37℃浸染35min溶有25mg萘酚as-bi,50mgfastred的0.1mtris-hcl缓冲液(ph9.2),37℃浸染60min普通光镜观察

4.透射电镜观察 标本离体后,分别于矢状面骺边缘、近中心、中心,横断面边缘、近中心、中心切取1.0mm×1.0mm×1.0mm标本,常规清洗、固定、脱水、树脂包埋,半薄切片定位,lkb超薄切片机切片,醋酸双氧铀和枸橼酸铅双重染色,jem-1200ex透射电镜观察

结果

大体标本观察:胎儿胫骨近端骨骺是软骨骺,8周时尚无软骨管出现,14周时软骨管数目较少,22周时数目增多,29周时数目最多,发育最完善,呈“枯树枝”样结构(图1),除多从软骨膜长入,向心性走行外,还可见由交叉韧带附着处长入;骺外带粗大而稀疏,近中心密集而分支复杂,中心部位移行为盲端新生儿次级骨化中心已经形成,直径约3mm,软骨管数目减少,可见一连接干骺端与关节面的交通软骨管

图1 29周胎儿胫骨近端骨骺,可见发育完善、分支复杂的软骨管,×4

he染色:软骨管为疏松结缔组织包绕的管状结构,其内血管呈丛状分布在骺软骨边缘,可见软骨膜向基质呈囊状内折凹陷,顶端存在管腔结构软骨管内动脉壁厚,似有平滑肌,多位于软骨管的中心部位,伴行静脉腔大壁薄,毛细血管位于软骨管的周边,腔内有红细胞软骨管终端为毛细血管球此外,软骨管内还可见一些壁薄不规则的管腔结构,腔内无明显内容物(图2)

图2 29周胎儿骺近中习软骨管,除动、静肪和毛细血客,

还包含内皮薄、开头不规则的管状结构,he染色×200

组织化学染色:淋巴管内皮细胞中的5’-核苷酸酶使棕色的铅化合物沉淀,血管内皮无该酶而呈现碱性磷酸酶反应阳性着色——红色,由此提示淋巴管内皮呈棕色,血管内皮呈红色14周胎儿胫骨近端骨骺软骨管中没有淋巴管,22周、29周胎儿和新生儿有淋巴管,与软骨膜或交叉韧带内的淋巴管相连续(图3)软骨管内淋巴管的出现率约为1/5,在次级骨化中心出现之前主要分布在骺近中心,以后主要分布在生长板的静止带和增殖带

图3 22周胎儿骨骺生长板静止带和增殖带内的淋巴管(l),

与血管伴随,阴化染色×400

透射电镜观察:骨骺软骨管内,毛细血管直径7～9μm,内皮厚0.2～0.4μm,基底膜连接,有周细胞,内皮细胞紧密连接,胞浆内有大小均匀的质膜小泡(图4)另外可见同毛细血管结构特征明显不同的毛细淋巴管,腔大,壁薄约0.1μm,基底膜不连续或缺如,无周细胞,内皮胞浆内有大小不同的质膜小泡(图5a),内皮细胞多以重叠连接(图5b),有时呈开放状态,间隙达60～100nm(图5c),内皮外有锚丝,直径6～8nm,延伸到周围结缔组织中(图5d)

图4 14周胎儿骨骺中心的毛细血管,由3个内皮细胞组成,

紧密连续,基底膜连续,其外有周细胞透射电镜×10k

图5 29周胎儿骨骺近中心的毛细淋巴管(a,b,c,d):a 内皮薄,

无周细胞,无基底膜,可见吞饮泡透射电镜×3000

b 内皮细胞重叠连接透射电镜×25kc 细胞连接呈开放状态,

透射电镜×25kd 内皮外的锚丝,部分同胶原纤维相连透射电镜×10k

4,5 骨骺软管透射电镜图

讨论

胎儿长骨骨骺为软骨骺,软骨内的血管以软骨管形式存在于发育时期的骨骺软骨内,多数学者认为软骨管由软骨膜长入,由微动脉、微静脉、毛细血管和疏松结缔组织组成[3-5],遍布软骨骺,每一条软骨管构成一个相对独立的微小循环系统,维持特定区域软骨组织的代谢交换和内环境的稳定,参与软骨生长及次级骨化中心的形成[6,7]本研究用he染色结果提示软骨管来源、分布与上述观点相近,而组织化学染色方法及电镜观察首次证实部分软骨管除有微动脉、微静脉和毛细血管外,还由淋巴管构成,淋巴管是软骨管的重要组成部分

对软骨内淋巴管的认识,有一个逐渐深入的过程有学者应用淋巴管或血管注射等方法研究软骨与骨组织,认为其中没有淋巴系统[8]vetter等[9]和werner等[10]分别报道淋巴管内皮细胞的5’-核苷酸酶组织化学染色方法,可区分注射法无法充填的毛细淋巴管rudert等[1]和petersen等[2]使用该方法,分别发现儿童椎间盘软骨板、膝半月板中存在淋巴管本研究观察到胎儿和新生儿胫骨近端骨骺中存在淋巴管,具有以下特点:

1.胫骨近端骨骺软骨内的淋巴管来自软骨膜和交叉韧带有学者报道骨膜、软骨膜及交叉韧带内存在淋巴管[2]关于骨骺软骨管的形成,大多数学者主张“主动侵入”理论,认为是软骨膜血管及周围结缔组织的主动伸延本研究用he染色方法观察到胎儿骨骺软骨管于8～14周出现,之后逐渐增多,29周时数目最多,发育最完善,发育过程中部分骺软骨边缘的软骨膜内折凹陷,为软骨管的雏形,结构简单,深层的软骨管分支复杂,因此支持软骨管形成的“主动侵入”理论,也进一步说明骨骺软骨淋巴管的来源

2.骨骺软骨中的毛细淋巴管由单层的内皮细胞构成,内皮极薄,胞浆中有大小不等的质膜小泡,基膜不完整或缺如,无周细胞,内皮细胞以重叠连接多见,有些保持开放状态,间隙达60nm,内皮外有锚丝,延伸到周围结缔组织中,部分同外周的胶原纤维相连呈松散网络,具有与其他组织内毛细淋巴管相同的形态特征

3.骨骺软骨内的淋巴管参与软骨管的组成胎儿早期骨骺软骨管单纯由血管组成,不包含淋巴管,胎儿中后期至新生儿胫骨近端骨骺约1/5的软骨管含有淋巴管,说明胎儿骨骺软骨管内淋巴管的发育迟于血管

4.骨骺软骨内的淋巴管,在次级骨化中心出现之前,主要分布在生长板增殖带以上的软骨内,骺近中心部位较多次级骨化中心出现后,淋巴管多分布于生长板的静止带和增殖带胎儿中后期,生长板的生长化骨能力增强,加之次级骨化中心的形成,代谢旺盛,被称为“排液系统”的淋巴管具有较毛细血管更大的通透性,能够清除大分子代谢产物和坏死的细胞,辅助静脉回流,维持软骨组织正常的渗透压及结构平衡[2,11],保持骨骺软骨的生物力学特性同时,新生儿骨骺生长板的血运屏障尚未建立,贯穿生长板的淋巴管有可能参与干骺端与骨骺之间的炎症、肿瘤的蔓延或扩散,在骨骺软骨疾病的演变过程中发挥作用

参考文献

1 rudert m,tiillan b.lymph and blood supply of the human in-tervertebral disc. cardaver study of correlation to disctis.acta orthop scand,1993,64:37-40.

2 petersen w,tillmann b.age-related blood and lymph supply of the knee menisci,a acardacer study. acta orthop scand,1995,66:308-312.

3 floyd we 3d,zeles dj,schiller al,et al.vascular events associated with the appearance of the secondary center of ossification in the murine distal femoral epiphysis.j bone joint surgery,1987,69:185-190.

4 kai k ,tskagi k,iyama k,et al.immunohistochemical localization of basal lamin components in the developing rat epiphsis cartilage canals.clin orthop,1992,279:292-298.

5 skawine a,litin ja ,gotczyca,et al.blood vessels in epiphyseal cartilage of human fetal femoral bone:a scanning electron microscopic study of corrosion cast .anat embryol(berl),1994,189:457.

6 lutfi am.mode of growth, fate and function of cartilage canals.j anat,1970,106:135-145.

7 ganey tm,ogden ja ,sasse j,et al .basement membrane composition of cartilage canals during developent and ossification of rat epipysis.anat rec,1995,241:425-437.

8 anderson w.studies of the lymphatic pathway of bone marrow.j bone joint surg ,1960,42a:716-725.

9 vetter w.alkalische phosphatasen in mastzrllen blut-und lymphgefassen der rattenzunge-5'nucleotidase-unspezifiche phosphatase(atpase) aktivitat unter besonderer berucksichtigung des ph.z anat entwickl,1970,130:153-176.

10 werner ja,schunke m,tillmann b.histochemical visualization of methods demonstrated at the posterior pharyngeal surface.arch histol jan,1987,50:505-514.

11 leak lv,burk jf.fine stucture of lymphatic capillary and adjoining connective tissue area .am j anat,1966,118:785-792.

收稿日期: 1999-05-13

转载请注明：http://www.kqkpw.com/bzcs/106.html